面向應用型人才培養(yǎng)的VR工作室教學模式探索與實踐

【摘要】隨著信息技術的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實（VR，Virtual Reality）人才培養(yǎng)受到廣泛關注。在以應用為主的虛擬現(xiàn)實人才教學中，培養(yǎng)具有專業(yè)知識扎實、動手實踐能力強、綜合素養(yǎng)高的應用型人才是值得探索的教學模式。本文從教師開設的虛擬現(xiàn)實工作室（VR工作室）為例，重點探討了從VR工作室角度如何培養(yǎng)高素質應用人才的教學方法和實踐經驗，可為虛擬現(xiàn)實技術及相關人才培養(yǎng)提供教學依據和參考。

【關鍵詞】虛擬現(xiàn)實技術? 虛擬現(xiàn)實人才? VR工作室? 教學手段

【基金項目】全國高等院校計算機基礎教育研究會項目“面向應用型人才培養(yǎng)的虛擬現(xiàn)實技術課程體系研究與建設”（2020-AFCEC-160）;北方工業(yè)大學教改項目。

【中圖分類號】G64? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）22-0183-02

一、緒論

2018年，“虛擬現(xiàn)實應用技術”專業(yè)列入《普通高等學校高等職業(yè)教育（專科）專業(yè)目錄》。2019年，71所高職院校首次開設“虛擬現(xiàn)實應用技術”專業(yè)。2020年，“虛擬現(xiàn)實應用技術”專業(yè)列入《普通高等學校本科專業(yè)目錄（2020年版）》，已有157所院校開設了“虛擬現(xiàn)實應用技術”專業(yè)。人力資源社會保障部新增職業(yè)中將“虛擬現(xiàn)實工程技術人員”正式確立為新職業(yè)。2021年《虛擬現(xiàn)實工程技術人員國家職業(yè)標準》通過評審，進一步促進和規(guī)范虛擬現(xiàn)實專業(yè)人才隊伍建設和評定。VR人才培養(yǎng)與傳統(tǒng)的計算機人才培養(yǎng)不同，作為一個綜合能力要求高的新領域，需要探索創(chuàng)新的教學手段和模式。因此，如何培養(yǎng)高質量的VR應用人才成為高校相關專業(yè)教師重點思考的問題。

工作室是目前高校常見的科研實驗室，不同的高校和專業(yè)均可設置特色鮮明的工作室。北方工業(yè)大學信息學院的VR工作室成立于2013年，工作室面向數字媒體技術專業(yè)學生，八年來重點培養(yǎng)了50余名本科生，學生獲得國家及省部級競賽獎百余項，多名學生被國內外知名大學錄取，繼續(xù)攻讀碩士學位，一部分學生進入企業(yè)，成為企業(yè)的技術負責人。VR工作室在專業(yè)人才培養(yǎng)上已初步凝練出一套可行的教學方法，并取得一定成效，形成了面向應用型人才培養(yǎng)的專業(yè)人才教學體系，本文將進行深入的探討和交流。

二、VR工作室教學模式探索

（一）VR工作室教學意義

VR工作室是專業(yè)教學的有力輔助手段。通過打造VR工作室，給學生提供VR技術學習環(huán)境，讓學生進一步理解專業(yè)特點和行業(yè)前沿領域應用。VR工作室成為虛擬現(xiàn)實技術人才培養(yǎng)的重要手段，是面向學生強有力的課程實踐渠道。VR工作室通過搭建虛擬現(xiàn)實實驗教學平臺、VR教學設備，創(chuàng)建可互動的學生實踐平臺和沉浸式交互體驗環(huán)境，促進學生學習興趣，提升學生實踐和創(chuàng)新能力。VR工作室教學依托于VR/AR相關理論和教學設備，定制具有創(chuàng)新性應用的具體應用案例，學生參與導師科研項目，展開應用型復合型人才培養(yǎng)。工作室主要以VR技術理論為核心導向、基于實驗室的硬件設備，搭建面向醫(yī)療、軍事、娛樂、文創(chuàng)等眾多重要產業(yè)的領域應用項目，組織學生系統(tǒng)性地開展實驗選題、方案論證、詳細設計、測試調試和驗收展示工作，啟蒙培養(yǎng)VR應用型人才的項目研發(fā)能力和創(chuàng)新意識。此外，工作室教學同樣反哺課堂教學，形成有效聯(lián)動機制，促進課堂的高質量教學體系。

（二）VR工作室教學方法

VR工作室是課程教育的一種有效的課程實踐載體。以北方工業(yè)大學虛擬現(xiàn)實工作室為例，工作室定期招募學生學員，由老師確定實驗選題，根據興趣分組研究。在實驗選題階段，工作室老師依據教學大綱和理論課程設置，挑選理論課程重點和難點問題，結合重要應用領域進行實驗項目選題，從而保證工作室實驗的高質量和合理性;在實驗論證階段，同學根據實驗要求按組組織方案論證和設計分析，老師負責技術把關，協(xié)同探討落實確定實驗方案;在實驗詳細設計階段，學生作為主導進行實驗的開發(fā)和調試，促進實驗內容與課程理論貫通融合，進一步提升學生的專業(yè)實踐能力;在實驗總結階段，學生進行項目匯報總結，老師組織各小組相互驗收和測評，核定實驗成果。工作室圍繞在研實驗，定期組織學生進行開放式論壇討論，交流項目存在的不足和優(yōu)點，啟發(fā)學生對項目創(chuàng)新點思考，進一步提升學生的創(chuàng)新能力，實現(xiàn)對應用型人才培養(yǎng)的全流程教學輔導。

（三）VR工作室應用能力實踐

VR工作室根據行業(yè)趨勢，搭建實驗教學環(huán)境，通過擬定實驗題目，讓學生利用工作室實驗平臺，結合課堂理論知識，實現(xiàn)對教學內容的充分認知和動手實踐，培養(yǎng)學生形成自我開發(fā)的意識。工作室構建的基于運動捕獲設備的虛擬現(xiàn)實交互體驗環(huán)境極大地提升了學生對專業(yè)的興趣，學生在該環(huán)境下可親自體驗設備，并利用設備進行相關的應用研發(fā)，驗證自己的想法，實現(xiàn)對教學內容的深度理解，啟發(fā)學生發(fā)散思維和實踐能力。工作室利用虛擬現(xiàn)實流行設備，構建了多種沉浸式環(huán)境下的VR應用，學生通過集思廣益，各抒己見，開展頭腦風暴，根據他們的興趣和特長，自行組織開發(fā)小組，在導師的指導下，完成了多款虛擬現(xiàn)實交互案例的開發(fā)。通過不同的案例研發(fā)，我們將教學場景從課堂延伸到工作室，將工作室中發(fā)現(xiàn)的問題及時反哺到課堂，形成了高效的應用型教學模式，有效地促進了教學質量和教學效果。

（四）工作室產學研培養(yǎng)

工作室需要制訂合理的產學研培養(yǎng)體系。工作室的教學活動給教師的產學研研究有極大的促進作用，教師從項目選題上可以和產業(yè)、科研機構等緊密配合，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，并結合學生的興趣特點，形成合力，在課堂教學、項目研發(fā)、市場化等方面構建一體系化培養(yǎng)模式。教師在選題上要重視鍛煉學生對應用開發(fā)工具的使用，提升學生的動手實踐能力。讓學生能夠充分掌握工具的使用方法和技巧，并在導師的指導下，規(guī)范地使用各種軟硬件設備及開發(fā)手冊。制訂合理的項目交流討論會，通過開展項目交流討論會，學生可以提出問題，團隊成員可以互相提出自己的建議，導師可以進行解答，充分地對項目需求、進展、成效等各方面進行有效的評價，促進項目的實施，并可指出學生在項目實踐中存在的問題，以提升他們的對項目開發(fā)的綜合運用能力。

（五）學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)

面向應用型人才培養(yǎng)的工作室同時要注重學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。工作室教育要關注學生的創(chuàng)新素養(yǎng)，創(chuàng)業(yè)精神和能力。大學生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動是提升自身素質的有力措施。近年來，我們工作室非常重視學生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關的專業(yè)競賽，鼓勵學生參加虛擬現(xiàn)實領域相關的中國“互聯(lián)網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國虛擬現(xiàn)實大賽、全國數字媒體科技作品及創(chuàng)意競賽以及學校組織的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目等競賽活動。學生通過參加這類競賽能力極大地開拓自身的眼界，能夠快速地發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，對知識學習有很好的提升作用。通過競賽帶動大家學習的積極性，并讓學生盡早接觸社會上具體行業(yè)應用，對其成長和成才有很好的促進作用。

（六）工作室和課堂教學相輔相成

課堂教學是教師工作的核心，工作室教學很好地促進課堂教學的效果。學生在工作室實踐的過程中，教師可以快速地定位學生學習中存在的不足問題。這些問題往往存在于大部分學生中，教師通過捕獲這些問題，及時地反饋到課堂教學中，通過答疑解惑的方式，很方便地解決知識難點問題。同樣，課堂中的教學問題，也可以在工作室中進行有效的測試，通過讓工作室中的同學參與實踐，測試教學內容制訂是否合理，針對不同類型的學生制訂更加合理的教學大綱和計劃。工作室教學和課堂教學需要有機地配合起來，讓更多的學生得到最優(yōu)化的學習和自身的發(fā)展。這對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的學生也是非常重要的一個環(huán)節(jié)。工作室的實踐內容需要教師為學生量身定制，學生通過團隊協(xié)作發(fā)揮最大的主觀能動性，團隊協(xié)作精神和意識，形成共同攻關的作戰(zhàn)意識;此外，能力好的學生可以獨立帶隊參加項目研發(fā)，培養(yǎng)學生開發(fā)項目的獨立性，這為面向應用型能力培養(yǎng)的學生打下扎實的基礎。

三、結語

當前在面向應用型人才培養(yǎng)中，VR工作室作為實踐載體，是一種強有力的理論課程補充，在實驗教學中反哺理論課程知識的同時又進一步培養(yǎng)了學生的實驗能力和創(chuàng)新性。以工作室為載體，逐漸構建專業(yè)教育下的創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)模式，通過將產學研緊密結合，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)貫穿始終，再將課堂教學和工作室教學緊密融合，有助于培養(yǎng)全方位高質量綜合型應用人才。本文以北方工業(yè)大學虛擬現(xiàn)實工作室為例，重點討論了VR工作室的教學現(xiàn)狀、教學意義和教學方法，旨在為開展相關工作室教學及課程建設的高校教師提供理論及實踐依據。

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